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计算机网络12网络层路由协议
林楠;? 可路由协议
一旦选择一条路径后,用来在路由器之间传送用户的数据报。
举例:IP;路由选择
路由算法
路由协议
RIP、OSPF、BGP
单播与组播路由选择
;路由选择要求一台主机或路由器具有一个路由表(routing table)。
路由表中的每条记录都包含一目的IP地址和下一跳结点地址。
任何一个路由器中都没有到达目的地址的完整路由信息。
当一台主机要发送一个数据报,或者一台路由器接收到一个数据报转发时,就会查看路由表,找出与目的地址匹配的记录,然后按照记录中下一跳地址将数据报转发出去。
为了提高查询路由表的效率,使得路由表的大小易于管理,并解决安全问题,目前有几种路由选择技术:
1)下一跳路由选择
2)特定网络路由选择
3)特定主机路由选择
4)默认路由选择;路由选择
路由算法
路由协议
RIP、OSPF、BGP
单播与组播路由选择
;连接成本 c (x, x’) 例如:c (w, z) = 5
(成本一般为1,可以根据不同网络带宽与拥塞情况而改变);
跳数: 数据报到达目的地,所必须通过的路由器的总数。
Hop count越少,该路由线路就越好。
带宽: 连接的速度。100Mbps 的速度优于64Kbps的专线。
延迟: 把数据报从发送主机传送到接收主机所需要的时间。
负载: 路由器或网络上数据流通的数量。
可靠性: 每条网络连接上的差错率。
等等……
;常用路由算法:
最短路径算法 Dijkstra 静态的方法(给定网络的拓扑结构,
路由变化很少)
扩散法 flooding 静态的方法
距离向量算法 D-V 动态的方法(网络拓扑结构有变化,
路由变化较多)
链路状态算法 L-S 动态的方法; 最短路径算法 Dijkstra(1959):静态的方法
以边的权值为距离来度量最短路径,即权值和最小的路径。
经过边数最少的路径不一定是最短路径。; 最短路径算法采用的数据结构
集合S:尚未找到最短路径的结点集合;
数组R:记录路径,R[i] 为指定 源点 到 结点i 的路径上 结点i 的前一个结点;
数组D:D[i] 为从指定 源点 到 结点i 的最短距离。
算法初始化
初始化集合S:为除源点外的所有结点;
初始化数组R:如果从源点到结点v存在连接,则R(v)=源点,否则为0;
初始化数组D:如果从源点到结点v存在连接,则D(v)=该边的权值,
否则为无穷大。
;S ;路由算法; 扩散法 flooding:不计算路径,有路就走。
例如:5到1/2;2到3/6;3到6/4;6到3/7;7到4。
存在问题:数据报重复到达某一结点。如3/6数据报循环往复发送。
解决方法:
1)在数据报头设一计数器,每经过一个结点自动加1,达到规定值时,
丢弃数据报;
2)在每个结点上建立一个登记表,则数据报再次经过时丢弃。
缺点:
重复数据报多,浪费带宽。
优点:
可靠性高,路径最短,
常用与军事网络。
;路由算法;距离向量法(D-V Distance Vector Routing ):
分散: 每台路由器只了解到达邻近路由器的链路成本,通过迭代计算
与相邻路由器交换信息。
动态、分布式算法、在RIP协议中使用,应用于较小的系统。
实现算法三步骤:1)测量、2)更新邻结点距离向量、3)计算。
工作原理:
每个路由器用两个向量 Di Si 来表示该点到网上所有结点的路径
距离及其下一跳结点。
(如果网络中有n个路由器,则向量 Di Si 有n个分量;
Di 表示到第i个结点的最短路径,
Si 表示按此最短路径到达第i个结点的下一跳。
一个数据来了,根据Di 找最短路径,根据Si 找下一个跳结点。)
相邻路由器之间交换路径信息( 即交换向量 Di );
各结点根据路径信息更新自己的路由表。;以 J 结点为例子;路由算法;链路状态算法 “link state”
动态算法;在OSPF协议中使用,应用于较大系统。
全局: 每台路由器都具有整个网络的拓扑图,具有所有链路成本信息。
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